В поисках энергии. Ресурсные войны, новые технологии и будущее энергетики
Шрифт:
Однако Япония, как и Франция, была исключением. Но ситуация изменилась.
Что станет топливом будущего?
В США в связи с прекращением развития атомной энергетики возник серьезный вопрос: если не уран, то что будет топливом будущего в электроэнергетике? Нефть уже вытеснялась из электроэнергетического сектора из-за нефтяных кризисов 1970-х гг. Очевидным ответом представлялся природный газ. Однако Конгресс США в 1978 г. запретил его использование на недавно введенных в эксплуатацию электростанциях ввиду резкого повышения цен на природный газ в 1970-х гг. и уверенности в том, что он является дефицитным продуктом. Природный газ, заявили конгрессмены,
Оставался только один ресурс – уголь, который снова стал основным топливом для большинства недавно введенных в эксплуатацию мощностей. Он добывался внутри страны, его было много, он обеспечивал энергобезопасность. Но на сколько его хватит?
Глава 19
Выбор топлива
Перспективы электроэнергетики в XXI в. можно кратко охарактеризовать одним словом – рост. С 1980 г. потребление электроэнергии и в мире, и в США удвоилось. Ожидается, что в глобальном масштабе оно снова удвоится к 2035 г. И в абсолютном выражении это удвоение будет гораздо больше, так как гораздо больше его база. Увеличение в таких масштабах и огромно, и капиталоемко. Стоимость создания новых мощностей для обеспечения роста сегодня оцениваются в $10 трлн. Но подобное увеличение необходимо для поддержки мировой экономики, объем которой к тому времени может составить $130–140 тлрн1.
Эти огромные значения порождают очень большие вопросы и ожесточенную борьбу. Электростанции какого типа строить и как их строить? Ключевое значение здесь имеет выбор топлива. Процесс принятия решения сопровождается острой дискуссией по таким аспектам, как энергетическая и физическая безопасность, экономика, окружающая среда, выбросы углекислого газа и изменение климата, ценности и государственная политика, а главное надежность электроснабжения, – в нашу цифровую эпоху все должно бесперебойно обеспечиваться электроэнергией. Главенствующая роль электричества делает вопрос выбора топлива и удовлетворения будущих потребностей в электроэнергии одним из фундаментальных вопросов для мировой экономики.
В развивающихся странах потребление электроэнергии растет вследствие увеличения доходов населения и урбанизации. Китай с 2006 по 2010 г. удвоил мощность своей энергосистемы и может удвоить ее снова всего за несколько лет. Потребление электроэнергии в Индии с 2010 по 2035 г., по оценкам специалистов, может увеличиться в пять раз. Главное для развивающихся стран – повышение надежности электроснабжения, наращивание мощности синхронно экономическому росту и устранение дефицита электроэнергии, который сдерживает экономический рост. Они должны обеспечить электроэнергией 1,6 млрд людей, которые все еще жгут керосин, дрова или навоз. Еще несколько миллиардов людей получают электроэнергию эпизодически, что сказывается и на их повседневной жизни, и на темпах экономического роста.
В развитых странах потребление электроэнергии растет вследствие возрастания роли компьютеров, серверов и высокотехнологичной электроники. Этот процесс настолько широк, что его уже воспринимают как данность. К примеру, три десятилетия назад рукопись книги печатали на пишущей машинке, используя копирку для размножения, а проведение исследования было сопряжено с походом в библиотеку и долгими поисками нужной литературы на стеллажах. Сегодня книгу пишут на компьютере, черновые варианты распечатывают на принтере, поиски материалов ведут в Интернете, а конечный продукт доступен не только в печатном, но и в электронном виде.
Производство
Электричество гибко с точки зрения не только использования, но и производства. В отличие от нефти, природного газа или угля оно не является первичным источником энергии. Это продукт, вырабатываемый путем преобразования других ресурсов, и способов его получения очень много. Электричество можно производить с использованием угля, нефти, природного газа и урана; энергии падающей или текущей воды; энергии ветра и солнца; даже путем сжигания мусора и старых покрышек2.
Производство электроэнергии – классический долгосрочный бизнес. Электростанция, построенная сегодня, может работать и через 60–70 лет. Это также дорогой бизнес – электроэнергетика является самой капиталоемкой среди крупных американских отраслей. В США 10 % всех капиталовложений приходятся на электростанции, линии электропередач, подстанции, опоры и провода, которые образуют инфраструктуру электроэнергетики. Новая угольная электростанция может обойтись в $3 млрд, если допустить, что ее придется строить в условиях сопротивления со стороны защитников окружающей среды и неопределенности регулирования выбросов углекислого газа. Новая атомная электростанция может обойтись вдвое дороже – в $6–7 млрд. Если допустить, что атомная электростанция пройдет все разрешительные процедуры, на строительство может потребоваться десятилетие, а сама станция, не исключено, останется работоспособной и в следующем веке.
Однако правила, политика и ожидания меняются, создавая то, что экономист Лоренс Макович называет «затруднениями». Бизнес и без того находится под влиянием переменчивых течений в государственной политике и кардинальных изменений рыночной конъюнктуры и общественного мнения, которые приводят к сильным и неожиданным изменениям направления движения. С повышением внимания к проблеме изменения климата растет противодействие строительству новых электростанций. Его вызывает не только перспектива появления новой угольной или атомной электростанции. Местная публика может восстать и против ветрогенераторов, и против новых линий электропередач.
Как в таких условиях удовлетворить потребности и устранить разрыв между ожиданиями общественности и тем, что можно реально построить? Ни ветровая, ни солнечная энергетика пока еще не проявили себя в системном масштабе. (К ним мы еще вернемся позже.) Повышение эффективности и интеллектуальные энергосистемы могут уменьшить наклон кривых роста или сделать их пологими.
Начать следует с существующей структуры источников энергии в электроэнергетике. В США доля угля в совокупной выработке электроэнергии, некогда составлявшая почти 55 %, уменьшилась в 2012 г. до 36 %. Далее идет природный газ, доля которого составляет 29 % и растет, и атомная энергия (21 %). Доля гидроэнергии составляет 7 %, ветровой энергии – 4 %, доля солнечной энергии незначительна (0,04 %). Доля нефти за прошедшие десятилетия существенно уменьшилась с более чем 15 % до 0,06 %. Вот почему вопреки многочисленным утверждениям увеличение доли возобновляемых источников энергии или атомной энергии очень слабо скажется на использовании нефти, если не будет сопровождаться повсеместным внедрением электромобилей.
Другие развитые страны менее зависимы от угля. Так, в Европе доля атомной энергии составляет 25 %, угля – 25 %, природного газа – 25 %, гидроэнергии – 15 %. Далее идут ветровая энергия и нефть, 4 % и 3 % соответственно. В Японии доля угля в совокупной выработке электроэнергии составляет 28 %, атомной энергии – 28 %, природного газа – 26 %, нефти – 8 %, гидроэнергии – 8 %. Доля ветровой энергии пренебрежимо мала. Доля солнечной энергии во всех трех регионах пока еще не является статистически значимой величиной.